此氧化石墨烯與高分子之間具有優異的界面結合力，可形成良好的均相混合，這些相互作用大幅增加了氧化石墨烯在樹脂中的分散性。但是由於含氧官能團的存在，破壞了其本身的共軛導電結構。若通過還原得到的石墨烯rGO，由於部分修復了GO的共軛區域，可恢復其石墨烯部分導電性。

藥物載體、生醫、鋰電池、燃料電池、高分子複合材料、生物感測器、電子元件、導電油墨、導電塗料、導電散熱、電磁屏蔽、透明電極、催化劑等。